專利名稱：多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種物理療法器械，具體是一種用于預(yù)防和治療耳、鼻、咽喉疾病的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀。
背景技術(shù)：
在我國，耳、鼻、咽喉部位疾病的發(fā)病率一直居高不下，特別是最近幾十年里，影響生活環(huán)境的因素增加，學(xué)習(xí)、工作壓力加大，使人們的身體健康受到了嚴(yán)重的影響。從多家醫(yī)院了解，近十年來，上呼吸道疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)急劇上升趨勢，尤其是患有咽喉炎、鼻炎、中耳炎的患者大量增加，由于人的耳、鼻、咽喉器管相通所以各部位病灶之間互相影響，如果不加重視、治療不當(dāng)極易形成慢性炎癥，并誘發(fā)全身性疾病。傳統(tǒng)的治療方式主要是藥物治療，但是各種藥物治療都會產(chǎn)生不同程度的的副作用?？茖W(xué)的發(fā)展使人們發(fā)現(xiàn)弱激光能提高細(xì)胞活性、促進(jìn)血液循環(huán)，其本身的生物學(xué)效應(yīng)包括消炎、鎮(zhèn)痛、消腫、收斂作用，對于耳、鼻、咽喉疾病(以炎性疾病為主)的預(yù)防和治療有顯著效能，而且弱激光治療無痛，無毒副作用。
申請?zhí)枮?00510011469.6的中國發(fā)明專利于2005年9月7日公開了一種低強度半導(dǎo)體激光治療儀，它采用650nm波長、3-5mw可調(diào)功率的激光用于鼻腔照射，通過改變血液流變特性、改善人體微循環(huán)達(dá)到治療冠心病、糖尿病、高血壓等非傳染性慢性疾病的目的。該發(fā)明主要由主機體、激光耦合線(激光導(dǎo)光線)和鼻頭組成。治療儀主機體系統(tǒng)包括LCD顯示、按鍵面板、電子電路板、電池盒、充電接口、激光輸出接口以及輔助部件。在改善人體微循環(huán)方面有一定的功效，但該發(fā)明存在治療作用范圍、作用部位局限，沒有挖掘出弱激光在各器管的消炎、鎮(zhèn)痛方面的作用，落后于當(dāng)代治療器械人性化、計算機化社會的發(fā)展，作為家用激光治療儀，應(yīng)當(dāng)整合利用計算機功能，更方便于治療人的各個部位。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為解決上述現(xiàn)有公知技術(shù)及已有治療方法的不足，提供一種微電腦控制、光纖外導(dǎo)治療耦合器輸出的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀。
更具體的說，本實用新型內(nèi)置微電腦控制，LCD(液晶顯示屏)顯示，可通過面板按鍵實現(xiàn)定時和功率調(diào)節(jié)，輸出630nm～830nm波段、0～100mW功率的弱激光，通過光纖耦合導(dǎo)入人體耳、鼻、咽喉患病部位，光纖出光端引入相應(yīng)外導(dǎo)治療耦合器以固定光纖位置、避免光纖受損。外導(dǎo)治療耦合器針對不同的照射部位而異，其具體技術(shù)方案包括前面板具有按鍵開關(guān)及顯示屏，側(cè)面具有電源接口、激光輸出接口，內(nèi)部安裝電路板及電池槽的外殼；印刷于電路板安裝于外殼中，產(chǎn)生并控制激光治療的主電路；以光纖插接于激光輸出接口將主電路產(chǎn)生的激光傳導(dǎo)于耳、鼻、咽喉的治療耦合器構(gòu)成，其特征是其主電路由通過電阻串接于電源與地間的定時、功率選擇按鍵開關(guān)及定時、功率增減調(diào)節(jié)按鍵開關(guān)，設(shè)定輸出按鍵開關(guān)分別并接于并入串出寄存器芯片，并入串出寄存器芯片再通過單片機選通信號線和寄存信號傳輸線接輸于單片機芯片，單片機又通過選通信號線及顯示數(shù)據(jù)傳輸線將顯示數(shù)據(jù)信號接輸至LCD液晶顯示控制芯片，以液晶顯示屏顯示治療功率及治療時間；同時并入串出寄存器芯片中寄存信號又經(jīng)寄存信號傳輸線接輸于數(shù)字電位器芯片經(jīng)數(shù)字電位器芯片調(diào)節(jié)輸出并經(jīng)模擬信號傳輸線接輸于放大器芯片放大后通過電阻接于功率三極管基極，控制串接于上述三極管集電極電路中的激光二極管發(fā)出相應(yīng)于設(shè)定治療功率及時間的激光，為了治療激光功率的穩(wěn)定三極管射極電壓又經(jīng)反饋線反饋接回至放大器芯片的反相輸入端。
上述主電路電源由外部輸入+3～5伏直流電壓通過外殼前面板電源按鍵開關(guān)接于觸發(fā)器芯片進(jìn)行觸發(fā)后輸出再接至升壓芯片，升壓后輸出形成主電路電源電壓并接于主電路各供電端。
其定時治療自動結(jié)束是由單片機治療定時下降脈沖沿輸出接口連線經(jīng)二極管整向、電阻分壓接于上述觸發(fā)器芯片輸入端使其翻轉(zhuǎn)為零電平從而使主電路電源電壓為零構(gòu)成。
其主電路電源可由電池裝于電池槽、市電電源經(jīng)電源線和電腦USB插口電源三種方式供電，直流供電范圍3～5伏。
其電腦USB插口供電方式，是由USB電源線將電腦USB插口和治療儀電源接口耦合，USB電源線一端為USB插頭，另一端為單柱形接頭，由內(nèi)、外導(dǎo)線外套軟塑套連接。
其用于耳部治療的外導(dǎo)治療耦合器為耳機形耦合器，其采用耳機外形塑制結(jié)構(gòu)與和激光輸出接口匹配的接頭以外包軟塑套光纖連接構(gòu)成，光纖通過軟塑套及兩個耳機外殼后由“耳機”中央孔出光。
其用于鼻腔治療的外導(dǎo)治療耦合器在鼻腔端軟塑套邊塑制有鼻夾，可以夾在鼻壁上，上述耦合器另端設(shè)計有和激光輸出接口匹配的接頭，該外導(dǎo)耦合器可一體塑制一次性使用。
其用于咽喉部位治療的外導(dǎo)治療耦合器注塑為適應(yīng)人體口腔部位生理結(jié)構(gòu)的口含塑料薄殼，，光纖由其一端導(dǎo)入，通過薄殼另一端開口處出光。上述外導(dǎo)治療耦合器薄殼、外套軟塑套光纖、和激光輸出接口匹配的接頭可一體塑制一次性使用。
本激光治療儀輸出弱激光波段在630～830nm，功率在0～100mW范圍內(nèi)可調(diào)。
優(yōu)點及積極效果該實用新型的優(yōu)點主要包括1.本實用新型整合了多種部位治療功能，可根據(jù)用戶需要，分別進(jìn)行耳、鼻、咽喉各部位的治療和保健，改變外導(dǎo)治療耦合器的形狀也可治療其它部位；2.本實用新型電源供電方式包括220V市電供電、2節(jié)5號可充電電池供電和USB(通用串行總線)插口電源連接線供電，方便使用和攜帶；3.用于耳部照射的外導(dǎo)治療耦合器采用耳機外形；4.用于鼻腔照射的外導(dǎo)治療耦合器使用鼻夾固定；5.用于咽喉照射的外導(dǎo)治療耦合器采用與人體口腔形狀匹配的仿舌形口含塑料薄殼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、實用；6.外導(dǎo)治療耦合器可多次使用，也可一次性更換，有定時定、功率選擇設(shè)定及顯示，操作方便。


圖1是本實用新型多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀插接耳部照射的外導(dǎo)治療耦合器立體示意圖；圖2是本實用新型多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀插接鼻腔照射的外導(dǎo)治療耦合器的立體示意圖；圖3是本實用新型多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀插接用于咽喉照射的外導(dǎo)治療耦合器立體斜視圖；圖4是本實用新型的USB電源連接線結(jié)構(gòu)示意圖圖5是本實用新型用于咽喉照射的外導(dǎo)治療耦合器示意圖；圖6是本實用新型用于鼻腔照射的外導(dǎo)治療耦合器示意圖；圖7是主電路原理框圖；圖中主要標(biāo)號說明1、LCD液晶顯示屏、顯示屏； 2、外殼；3、激光輸出接口； 4、電源接口；5、電池槽； 6、口含塑料薄殼；
7、耳機耦合器； 8、鼻夾；9、光纖； 10、電源線；11、USB電源線 12、單片機芯片13、并入串出寄存器芯片14、LCD控制芯片15、數(shù)字電位器芯片16、放大器芯片17、選通信號線18、數(shù)據(jù)傳輸線19、模擬信號傳輸線20、反饋線21、觸發(fā)器芯片、觸發(fā)器22、升壓芯片23、軟塑套24、USB插頭Vcc、主電路電源電壓 LD、激光二極管Vin、輸入+3-5伏電壓 K、按鍵開關(guān)K1、電源按鍵開關(guān) K2、定時、功率選擇按鍵開關(guān)K3、K4定時、功率增減調(diào)節(jié)按鍵開關(guān) K5、設(shè)定輸出按鍵開關(guān)具體實施方式
為了進(jìn)一步說明本實用新型的內(nèi)容、特點及功效，
以下結(jié)合附圖實例進(jìn)一步詳細(xì)說明如下如圖1-圖7所示，本實用新型的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀結(jié)構(gòu)包括前面板具有按鍵開關(guān)K及顯示屏1，側(cè)面具有電源接口4、激光輸出接口3，內(nèi)部安裝電路板及電池槽5的外殼2；印刷于電路板安裝于外殼中，產(chǎn)生并控制激光治療的主電路；以光纖插接于激光輸出接口將主電路產(chǎn)生的激光傳導(dǎo)于耳、鼻、咽喉的外導(dǎo)治療耦合器構(gòu)成，其特征是其主電路由通過電阻R1串接于電源與地間的定時、功率選擇按鍵開關(guān)K2、定時、功率增減調(diào)節(jié)按鍵開關(guān)K3、K4，定時、功率設(shè)定輸出按鍵開關(guān)K5分別并接于并入串出寄存器芯片13，并入串出寄存器芯片再通過單片機選通信號線17和寄存信號傳輸線18接輸于單片機芯片12，單片機又通過選通信號線17及顯示數(shù)據(jù)傳輸線18′將顯示數(shù)據(jù)信號輸至LCD液晶顯示控制芯片14，以液晶顯示屏1顯示治療功率及治療時間；同時并入串出寄存器芯片中寄存信號又經(jīng)寄存信號傳輸線接輸于數(shù)字電位器芯片15經(jīng)過數(shù)字電位器芯片調(diào)節(jié)其輸出經(jīng)模擬信號傳輸線19接輸于放大器芯片16放大后通過電阻R2接于功率三極管T基極，控制串接于上述三極管集電極電路的激光二極管LD發(fā)出相應(yīng)于設(shè)定治療功率及時間的激光，為了治療激光功率的穩(wěn)定，三極管射極電阻R3壓降又經(jīng)反饋線20反饋接回至放大器芯片16的反相輸入端。
上述主電路電源Vcc由外部輸入+3～5伏直流電壓Vin通過外殼前面板電源按鍵開關(guān)K1接于觸發(fā)器芯片21進(jìn)行觸發(fā)后輸出再接至升壓芯片22，升壓后輸出形成并接于主電路各供電端。
其定時治療自動結(jié)束是由單片機定時下降脈沖沿輸出接口連線經(jīng)二極管D整向、電阻R4分壓接于上述觸發(fā)器芯片21輸入端使其翻轉(zhuǎn)為零電平從而主電路電源電壓為零構(gòu)成。
其主電路電源可由電池裝于電池槽5、市電電源經(jīng)電源線10和電腦USB插口電源三種方式供電，直流供電范圍3～5伏。
其電腦USB插口供電方式，是由USB電源線11將電腦USB插口和治療儀電源接口4耦合，USB電源線一端為USB插頭24，另一端為單柱形接頭4’，由內(nèi)、外導(dǎo)線外套軟塑套連接。
其用于耳部治療的外導(dǎo)治療耦合器為耳機形耦合器7，其采用耳機外形塑制結(jié)構(gòu)與和激光輸出接口匹配的接頭以外包軟塑套23的光纖連接構(gòu)成，光纖9通過軟塑套及兩個耳機外殼后由“耳機”中央孔出光。
其用于鼻腔治療的外導(dǎo)治療耦合器在光纖9導(dǎo)入鼻腔端軟塑套邊塑制有鼻夾8，可以夾在鼻壁上；上述耦合器另端設(shè)計有和激光輸出接口3匹配的接頭，該外導(dǎo)耦合器可一體塑制一次性使用。
其用于咽喉部位治療的外導(dǎo)治療耦合器注塑為適于人體口腔部位生理結(jié)構(gòu)的口含塑料薄殼6，，光纖9由其一端導(dǎo)入，通過薄殼另一端開口處出光。上述外導(dǎo)治療耦合器薄殼、外套軟塑套23的光纖、和激光輸出接口匹配的接頭可一體塑制一次性使用。
本治療儀輸出弱激光波段在630～830nm，功率在0～100mW范圍內(nèi)可調(diào)。
電路原理說明當(dāng)治療儀處于停機狀態(tài)時，接通外界電源(市電穩(wěn)壓直流接入+5V或USB插口接入+3.3V或電池組接入+3V，當(dāng)有市電或USB電接入時，電池斷開不供電)，電路板上觸發(fā)器芯片和升壓芯片供電，但主電路未供電，治療儀處于低功耗待機狀態(tài)。此時，按下前面板電源按鍵開關(guān)K1，使下降沿觸發(fā)觸發(fā)器芯片，其輸出電平由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，從而選通升壓芯片，將外界輸入電壓升壓穩(wěn)定為+5V輸至主電路使主電路供電。
當(dāng)主電路供電后，激光二極管處于低功耗狀態(tài)，按動前面板定時、功率選擇及增減調(diào)節(jié)按鍵開關(guān)K2、及K3、K4，調(diào)節(jié)輸入并入串出寄存器芯片中存放的數(shù)據(jù)，該寄存器一方面實時將其中數(shù)據(jù)送到單片機芯片，再由單片機芯片送到LCD控制芯片，使LCD液晶顯示屏上顯示相應(yīng)治療定時及功率狀態(tài)，實現(xiàn)控制信息的反饋，另外協(xié)調(diào)單片機芯片一起調(diào)節(jié)數(shù)字電位器芯片的電壓輸出值；當(dāng)按下設(shè)定輸出按鍵開關(guān)K5，寄存器將確認(rèn)信號送到單片機芯片，單片機芯片實現(xiàn)倒計時，并通過數(shù)據(jù)傳輸線傳輸在LCD液晶顯示屏上實時顯示，同時啟動數(shù)字電位器芯片輸出相應(yīng)電壓，再通過放大器芯片及三極管推動激光二極管工作在相應(yīng)時間及功率下，并將實際通過激光二極管的電流反饋到放大器芯片的反向輸入端調(diào)節(jié)穩(wěn)定輸出，實現(xiàn)恒功率控制。
當(dāng)?shù)褂嫊r結(jié)束，單片機芯片將等待10秒時間，若在這段時間內(nèi)前面板上定時、功率選擇按鍵開關(guān)K2按下，則等待下一次工作開始，否則單片機芯片將傳送一個下降沿信號到觸發(fā)器芯片，使觸發(fā)器輸出由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平，主電路電源關(guān)斷，治療儀恢復(fù)低功耗待機狀態(tài)。
在治療儀自動停機前，也可以通過按下前面板電源按鍵開關(guān)K1來關(guān)斷主電路電源。
運轉(zhuǎn)操作原理接通電源，治療儀處于低功耗待機狀態(tài)，主電路未供電，無顯示；按下電源按鍵開關(guān)K1，主電路供電，激光二極管處于低功耗狀態(tài)，等待輸出；第一次按下定時、功率選擇按鍵開關(guān)K2，LCD液晶顯示屏上顯示調(diào)節(jié)定時數(shù)值，可通過按動定時、功率增減調(diào)節(jié)按鍵開關(guān)K3(增加)、K4(減少)來調(diào)節(jié)；第二次按下定時、功率選擇按鍵開關(guān)K2，LCD液晶顯示屏上顯示調(diào)節(jié)功率數(shù)值，可通過按動上述按鍵開關(guān)K3、K4調(diào)節(jié)增減功率數(shù)值；按下設(shè)定輸出按鍵開關(guān)K5，治療儀開始工作，激光按設(shè)定時間、功率工作，倒計時開始；倒計時結(jié)束后，10秒內(nèi)按下定時、功率選擇按鍵開關(guān)K2，治療儀等待下次輸出確定，否則，自動關(guān)機；也可按下電源按鍵開關(guān)K1關(guān)機。
權(quán)利要求1.一種多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀包括前面板具有按鍵開關(guān)及顯示屏，側(cè)面具有電源接口、激光輸出接口，內(nèi)部安裝電路板及電池槽的外殼；印刷于電路板安裝于外殼中，產(chǎn)生并控制激光治療的主電路；以光纖插接于激光輸出接口將主電路產(chǎn)生的激光傳導(dǎo)于耳、鼻、咽喉的治療耦合器構(gòu)成，其特征是其主電路由通過電阻串接于電源與地間的定時、功率選擇及定時、功率調(diào)節(jié)按鍵開關(guān)，設(shè)定輸出按鍵開關(guān)分別并接于并入串出寄存器芯片，并入串出寄存器芯片再通過單片機選通信號線和寄存信號傳輸線接輸于單片機芯片，單片機又通過選通信號線及顯示數(shù)據(jù)傳輸線將顯示數(shù)據(jù)信號輸至LCD液晶顯示控制芯片，以液晶顯示屏顯示治療功率及治療時間；同時并入串出寄存器芯片中寄存信號又經(jīng)寄存信號傳輸線接輸于數(shù)字電位器芯片經(jīng)數(shù)字電位器芯片調(diào)節(jié)輸出再經(jīng)模擬信號傳輸線接輸于放大器芯片放大后通過電阻接于功率三極管基極，控制串接于三極管集電極電路的激光二極管發(fā)出相應(yīng)于設(shè)定治療功率及時間的激光，為了治療激光功率的穩(wěn)定，三極管射極電壓又經(jīng)反饋線反饋接回至放大器芯片反相輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀其特征是其主電路電源由外部輸入+3～5伏直流電壓通過外殼前面板電源按鍵開關(guān)接于觸發(fā)器芯片進(jìn)行觸發(fā)后輸出再接至升壓芯片，升壓后輸出形成主電路電源電壓并接于主電路各供電端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀其特征是其定時治療自動結(jié)束是由單片機定時下降脈沖沿輸出接口接二極管整向、電阻分壓后接于上述觸發(fā)器芯片輸入端，觸發(fā)器輸出接升壓芯片后接至主電路電源構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀，其特征是其主電路電源可由電池裝于電池槽、市電電源經(jīng)電源線或電腦USB插口電源三種方式供電，直流供電范圍3～5伏。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀，其特征是其電腦USB插口供電方式，是由USB電源線將電腦USB插口和治療儀電源接口耦合，USB電源線一端為USB插頭，另一端為單柱形接頭，由內(nèi)、外導(dǎo)線外套軟塑套連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀，其特征是其用于耳部治療的外導(dǎo)治療耦合器為耳機形耦合器，其采用耳機外形塑制結(jié)構(gòu)與和激光輸出接口匹配的接頭以外包軟塑套光纖連接構(gòu)成，光纖通過軟塑套及兩個耳機外殼后由“耳機”中央孔出光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀，其特征是其用于鼻腔治療的外導(dǎo)治療耦合器在鼻腔端軟塑套邊塑制有鼻夾，可以夾在鼻壁上，上述耦合器另端設(shè)計有和激光輸出接口匹配的接頭，該外導(dǎo)耦合器可一體塑制一次性使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀，其特征是其用于咽喉部位治療的外導(dǎo)治療耦合器注塑為適于人體口腔部位生理結(jié)構(gòu)的口含塑料薄殼，光纖由其一端導(dǎo)入，通過薄殼另一端開口處出光，上述外導(dǎo)治療耦合器薄殼、外套軟塑套光纖、和激光輸出接口匹配的接頭可一體塑制一次性使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀，其特征是其輸出弱激光波段在630～830nm，功率在0～100mW范圍內(nèi)可調(diào)。
專利摘要本實用新型涉及理療器械，具體是一種多功能家用半導(dǎo)體激光治療儀。它由前面板具有按鍵開關(guān)及顯示屏，側(cè)面具有激光輸出接口，內(nèi)部安裝電路板及電池槽的外殼；產(chǎn)生并控制激光治療的主電路；以光纖插接于激光輸出接口將主電路產(chǎn)生的激光傳導(dǎo)于耳、鼻、咽喉等部位的治療耦合器構(gòu)成，其主電路定時、功率選擇及調(diào)節(jié)輸出按鍵開關(guān)，分別并接于并入串出寄存器芯片，該寄存器芯片輸出再接輸于單片機芯片，單片機將顯示數(shù)據(jù)信號輸至液晶顯示屏顯示治療功率及治療時間同時并入串出寄存器芯片又經(jīng)過數(shù)字電位器及放大器芯片接于激光功率調(diào)整三極管基極，控制激光二極管發(fā)出激光的功率及時間，為了功率的穩(wěn)定，三極管射極壓降又饋接至放大器芯片反相輸入端。
文檔編號A61B18/22GK2905104SQ20062002526
公開日2007年5月30日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者李迎新, 黃永旺, 朱險峰, 陳謙銳, 潘振華 申請人:天津醫(yī)科大學(xué)